Principios de electrónica, 7ma Edición - Albero Malvino

466 Capítulo 14
Figura 14.16
La señal de corriente de entrada a nivel bajo controla la alta corriente de salida.
+24 V
500 120 V ac
RELÉ
+24 V
120 V ac
500
0
+2,5 V
VN2406L
15 Ω
10
15
(a)
(b)
(c)
La Figura 14.16b muestra el circuito equivalente para V GS a nivel alto. La corriente que atraviesa a la bobina del
relé es aproximadamente igual a 48 mA, más que suficiente para cerrar el relé. Cuando el relé está cerrado, el circuito
es similar al mostrado en la Figura 14.16c. Por tanto, la corriente final por la carga es igual a 8 A (120 V dividido
entre 15 ).
En la Figura 14.16a, una tensión de entrada de sólo 2,5 V y una corriente de entrada de prácticamente cero
controlan una tensión de carga de 120 V de alterna y una corriente de carga de 8 A. Un circuito como éste resulta
útil en los sistemas de control remoto. La tensión de entrada podría ser una señal que se hubiera transmitido a larga
distancia a través de un hilo de cobre, un cable de fibra óptica o a través del espacio.
14.6 Conmutación digital
¿Por qué el E-MOSFET ha revolucionado la industria informática? Por su tensión de umbral, es ideal para emplearlo
como dispositivo de conmutación. Cuando la tensión de puerta está muy por encima de la tensión de umbral,
el dispositivo conmuta del corte a la saturación. Esta acción off-on es la clave en la construcción de computadoras.
Cuando estudie los circuitos de las computadoras, podrá comprobar que una computadora normal emplea millones
de dispositivos E-MOSFET como conmutadores off-on para procesar los datos (los datos incluyen números, textos,
gráficos y toda clase de información que pueda ser codificada como números binarios).
Circuitos analógicos, digitales y de conmutación
El término analógico significa “continuo”, como por ejemplo una onda sinusoidal. Cuando hablamos de una señal
analógica, nos estamos refiriendo a señales que cambian continuamente su nivel de tensión, como la mostrada en
la Figura 14.17a. La señal no tiene que ser sinusoidal, ya que siempre que no existan cambios repentinos entre dos
niveles de tensión distintos, se dice que la señal es una señal analógica.
El término digital hace referencia a una señal discontinua. Esto quiere decir que la señal salta entre dos niveles
de tensión distintos, como la forma de onda mostrada en la Figura 14.17b. Las señales digitales como ésta son
el tipo de señales que emplean las computadoras. Y estas señales son códigos de la computadora que representan
números, letras y otros símbolos.
El término conmutación es más amplio que el término digital. Los circuitos de conmutación incluyen a los
circuitos digitales como un subconjunto. En otras palabras, los circuitos de conmutación pueden también ser
aplicables a circuitos que activan motores, lámparas, calefacciones y otros dispositivos que emplean corrientes
altas.
Conmutación con carga pasiva
La Figura 14.18 muestra un E-MOSFET con una carga pasiva. El término pasiva hace referencia a resistencias
normales como R D . En este circuito, v in puede ser un nivel bajo o un nivel alto. Cuando v in es un nivel bajo, el